2025屆吉林省長春市田家炳實驗中學高三模擬（5月）物理試題含解析

2025屆吉林省長春市田家炳實驗中學高三模擬（5月）物理試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，一理想變壓器原線圈匝數n1＝1000匝，副線圈匝數n2＝200匝，原線圈中接一交變電源，交變電源電壓u＝220sin100πt(V)．副線圈中接一電動機，電阻為11Ω，電流表2示數為1A．電表對電路的影響忽略不計，則()A．此交流電的頻率為100HzB．電壓表示數為220VC．電流表1示數為5AD．此電動機輸出功率為33W2、如圖所示，由絕緣輕桿構成的正方形ABCD位于豎直平面內，其中AB邊位于水平方向，頂點處分別固定一個帶電小球。其中A、B處小球質量均為m，電荷量均為2q(q>0)；C、D處小球質量均為2m，電荷量均為q?？臻g存在著沿DB方向的勻強電場，在圖示平面內，讓正方形繞其中心O順時針方向旋轉90°，則四個小球所構成的系統(tǒng)（）A．電勢能增加，重力勢能增加B．電勢能不變，重力勢能不變C．電勢能減小，重力勢能減小D．電勢能不變，重力勢能增加3、某國際研究小組借助于甚大望遠鏡觀測到了如圖所示的一-組“雙星系統(tǒng)”，雙星繞兩者連線上的某點O做勻速圓周運動，此雙星系統(tǒng)中體積較小的成員能“吸食”另一顆體積較大的星體表面物質，達到質量轉移的目的。假設兩星體密度相當，在演變的過程中兩者球心之間的距離保持不變，則在最初演變的過程中，下列說法錯誤的是（）A．它們做圓周運動的萬有引力逐漸增大B．它們做圓周運動的角速度保持不變C．體積較大星體做圓周運動軌跡半徑變大，線速度也變大D．體積較大星體做圓周運動軌跡半徑變小，線速度變大4、如圖，一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，振幅為10cm，在波的傳播方向上兩質點a、b的平衡位置相距0.7m（小于一個波長）。當質點a在波峰位置時，質點b在x軸上方與x軸相距5cm的位置。則該波波長（）A．λ＝0.8m或λ＝5.6m B．0.8m＜λ＜5.6mC．λ＜0.8m或λ＞5.6m D．無法確定5、圖示裝置為閱讀時使用的角度可調支架，現將一本書放在傾斜支架上，書始終保持靜止。關于該書受力情況，下列說法正確的是（）A．可能受兩個力B．可能受三個力C．一定受摩擦力D．支架下邊緣對書一定有彈力6、下列說法正確的是（）A．比結合能越小表示原子核中的核子結合得越牢固B．湯姆孫發(fā)現了電子，并提出了原子的棗糕模型C．將放射性元素摻雜到其他穩(wěn)定元素中，降低其溫度，該元素的半衰期將增大D．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應，是因為該束光的強度小二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，電阻不計、間距為L的粗糙平行金屬導軌水平放置于磁感應強度為B。方向豎直向下的勻強磁場中，導軌左端接一定值電阻R，質量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導軌上，受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開始運動，外力F與金屬棒速度v的關系是F＝F0＋kv（F0，k是常量），金屬棒與導軌始終垂直且接觸良好，金屬棒與導軌間的動摩擦因數為μ。下列關于金屬棒的速度v隨時間t變化的圖象和感應電流的功率P隨v2變化的圖像可能正確的是（）A． B．C． D．8、中國航天科工集團虹云工程，將在2023年前共發(fā)射156顆衛(wèi)星組成的天基互聯網，建成后WiFi信號覆蓋全球。假設這些衛(wèi)星中有一顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的周期為，（T0為地球的自轉周期），已知地球的第一宇宙速度為v，地球表面的重力加速度為g，則地球的半徑R和該衛(wèi)星做圓周運動的半徑r分別為（）A． B． C． D．9、如圖，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ=37°角固定，M、P之間接電阻箱R，導軌所在空間存在勻強磁場，磁場方向垂直于軌道平面向上，磁感應強度為B=0.5T。質量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上，其接入電路的電阻值為r?，F從靜止釋放桿ab，當電阻箱R=0Ω時，桿的最大速度為2m/s，當電阻箱R=4Ω時，桿的最大速度為4m/s。已知軌距為L=2m，重力加速度g取10m/s2，軌道足夠長且電阻不計。以下說法正確的是（）A．桿ab的最大速度隨電阻箱R的增大而均勻增大B．當R一定時，桿ab下滑時通過R的電流方向由P到MC．當R=4Ω時，桿ab從釋放到獲得最大速度的過程中，桿ab所受安培力的功率等于桿ab的熱功率D．由已知條件可以求得，10、在水面上的同一區(qū)域內，甲、乙兩列水面波獨立傳播，傳播方向互相垂直，波的頻率均為2Hz。時刻其波峰與波谷情況如圖所示。甲波的振幅為5cm，乙波的振幅為10cm。質點2、3、5共線且等距離。下列說法中正確的是________。A．質點2的振動周期為0.5sB．質點2的振幅為15cmC．圖示時刻質點1、2的豎直高度差為15cmD．圖示時刻質點3正處于平衡位置且向上運動E.從圖示的時刻起經0.25s，質點5通過的路程為30cm三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細繩的結點,OB與OC為細繩．圖乙是在白紙上根據實驗結果面出的圖．(1)如果沒有操作失誤，圖乙中的F與兩力中，方向一定沿AO方向的是____________________．(2)該實驗用到的實驗器材除了方木板、白紙、橡皮條、細繩套(兩個)、圖釘(幾個)等，還需要的實驗器材有______A．刻度尺B．量角器C．彈簧測力計(3)有關該實驗，下列說法正確的是______A．同一實驗中的兩只彈簧測力計的選取方法是:將兩只彈簧測力計水平放置并調零，之后互鉤對拉，若兩只彈簧測力計讀數相同，則可選:若讀數不同，應調整或另換，直至相同為止．B．在同一次實驗中，只用一個彈簧測力計通過繩套拉橡皮條，使橡皮條的伸長量與用兩個彈簧測力計拉時相同即可．C．用兩只彈簧測力計鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條時，夾角應取合適角度，以便算出合力大?。瓺．若只增大某一只彈簧測力計的拉力大小而保持橡皮條結點位置不變，只需調整另一只彈簧測力計拉力的大小即可．E.在用彈簧測力計拉橡皮條時，應使彈簧測力計的彈簧與木板平面平行．(4)在該實驗中，如果將OB與OC細繩也換成橡皮條，那么對實驗結果___________影響．(選填“有"或“沒有”)12．（12分）一根均勻的細長空心金屬圓管，其橫截面如圖甲所示，長度為L，電阻R約為5Ω，這種金屬的電阻率為ρ，因管線內徑太小無法直接測量，某同學設計下列實驗方案盡可能精確測定它的內徑d；(1)用螺旋測微器測量金屬管線外徑D，圖乙為螺旋測微器校零時的示數，用該螺旋測微器測量的管線外徑讀數為5.200mm，則所測金屬管線外徑D=_______mm．(2)為測量金屬管線的電阻R，取兩節(jié)干電池（內阻不計）、開關和若干導線及下列器材：A．電流表0～0.6A，內阻約0.05ΩB．電流表0～3A，內阻約0.01ΩC．電壓表0～3V，內阻約10kΩD．電壓表0～15V，內阻約50kΩE．滑動變阻器，0～10Ω（額定電流為0.6A）F．滑動變阻器，0～100Ω（額定電流為0.3A）為準確測出金屬管線阻值，電流表應選_______，電壓表應選______，滑動變阻器應選_______(填序號)(3)如圖丙所示，請按實驗要求用筆代線將實物圖中的連線補充完整_______．(4)根據已知的物理量（長度L、電阻率ρ）和實驗中測量的物理量（電壓表讀數U、電流表讀數I、金屬管線外徑D），則金屬管線內徑表達式d＝______________四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，水平地面上方MN邊界左側存在垂直紙面向里的勻強磁場和沿豎直方向的勻強電場（圖中未畫電場），磁感應強度B=1.0T，邊界右側離地面高h=0.45m處有一光滑絕緣平臺，右邊有一帶正電的小球a，質量ma=0.1kg、電量q=0.1C，以初速度v0=0.9m/s水平向左運動，與大小相同但質量為mb=0.05kg靜止于平臺左邊緣的不帶電的絕緣球b發(fā)生彈性正碰，碰后a球恰好做勻速圓周運動，兩球均視為質點，重力加速度g=10m/s2。求∶(1)碰撞后a球與b球的速度；(2)碰后兩球落地點間的距離（結果保留一位有效數字）。14．（16分）如圖甲所示，小車B緊靠平臺的邊緣靜止在光滑水平面上，物體A（可視為質點）以初速度v0從光滑的平臺水平滑到與平臺等高的小車上，物體和小車的v-t圖像如圖乙所示，取重力加速度g=10m/s2，求：(1)物體A與小車上表面間的動摩擦因數；(2)物體A與小車B的質量之比；(3)小車的最小長度。15．（12分）如圖所示，在xOy平面坐標系的第一象限內的某區(qū)域存在勻強磁場，在第二象限內存在沿x正方向的勻強電場，電場強度的大小為E=5×103V/m。曲線OC上分布著大量比荷為=105C/kg的正電荷，曲線OC上各點的坐標滿足y2=k|x|，C點的坐標為(－0.1，0.2)。A點在y軸上，CA連線平行于x軸，D點在x軸上且OD=OA?，F所有正電荷由靜止釋放，在第一象限內磁場的作用下都沿垂直x軸方向通過了D點。不計正電荷所受的重力及電荷間的相互作用力。求：(1)正電荷通過y軸時的速度與縱坐標的關系；(2)勻強磁場的磁感應強度的大小和方向；(3)勻強磁場區(qū)域的最小面積。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】A、由表達式可知，交流電源的頻率為50Hz，變壓器不改變交變電流的頻率，A錯誤；B、交變電源電壓，而電壓表讀數為有效值，即電壓表的示數是，B錯誤；C、電流表A2示數為1A，由電流與匝數成反比得通過電流表A1的電流為0.2A，，C錯誤；D、通過電阻R的電流是1A，電動機兩端的電壓等于變壓器的輸出電壓，由得，變壓器的輸出電壓為：，此電動機輸出功率為：，D正確；故選D．2、D【解析】

讓正方形繞其中心O順時針方向旋轉90°，則電場力對四個小球做總功為：則系統(tǒng)電勢能不變；系統(tǒng)重力勢能變化量：則重力勢能增加；A．電勢能增加，重力勢能增加，與結論不相符，選項A錯誤；B．電勢能不變，重力勢能不變，與結論不相符，選項B錯誤；C．電勢能減小，重力勢能減小，與結論不相符，選項C錯誤；D．電勢能不變，重力勢能增加，與結論相符，選項D正確；故選D.3、D【解析】

A．設體積較大星體的質量為m1，體積較小星體的質量為m2，根據萬有引力定律因+為一定值，根據均值不等式可以判斷出最初演變的過程中，逐漸變大，它們之間的萬有引力逐漸變大，故A正確，不符合題意；B．根據得將代入解得因+為一定值，r不變，則角速度不變，故B正確，不符合題意；CD．根據因體積較大的星體質量m1變小，而m1+m2保持不變，故m2變大，則體積較大的星體做圓周運動軌跡半徑r1變大，根據可知角速度不變，半徑變大，故其線速度也變大，故C正確，不符合題意，D錯誤，符合題意。故選D。4、B【解析】

如圖有兩種情況：ab

為

，波長：；ab

為

，波長：。A.λ＝0.8m或λ＝5.6m。與上述結論不符，故A錯誤；B.0.8m＜λ＜5.6m。與上述結論相符，故B正確；C.λ＜0.8m或λ＞5.6m。與上述結論不符，故C錯誤；D.無法確定。與上述結論不符，故D錯誤。5、B【解析】

AB．由題意可知，書受到重力和彈力作用，由于有書沿斜面向下的分力作用，所以物體必然受到一個沿斜面向上的力，以維持平衡，這個力為摩擦力，也可以是支架下邊緣對書的彈力，也可以是摩擦力和支架下邊緣對書彈力的合力，故可能受三個力，四個力作用，故A錯誤，B正確；C．由于當書沿斜面向下的分力作用與支架下邊緣對書彈力相等時，此時摩擦力不存在，故C錯誤；D．由于當書沿斜面向下的分力作用，與向上的摩擦力相等時，則支架下邊緣對書彈力不存在，故D錯誤。故選B。6、B【解析】

A．在原子核中，比結合能越大表示原子核中的核子結合得越牢固，故A錯誤；B．湯姆孫通過研究陰極射線發(fā)現了電子，并提出了原子的棗糕模型，故B正確；C．半衰期由原子核本身決定，與外界因素無關，故C錯誤；D．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應，是因為金屬的極限頻率大于入射光的頻率，故D錯誤。故選B。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ABD【解析】

AB．分析金屬棒運動情況，由力的合成和牛頓第二定律可得合因為金屬棒從靜止出發(fā)，所以有且合即加速度，加速度方向水平向右；（1）若，則有加速度為定值，金屬棒水平向右做勻加速直線運動，則有說明速度與時間成正比，故A可能；(2)若，則有隨增大而增大，說明金屬棒做加速度增大的加速運動，速度-時間圖象的斜率增大；(3)若，則有隨增大而減小，說明金屬棒在做加速度減小的加速運動，速度-時間圖象的斜率減小，故B可能；CD．設金屬棒在某一時刻速度為，由題意可知感應電動勢環(huán)路電流為則有感應電流與速度成正比；感應電流功率為則有感應電流的功率與速度的平方成正比，故C錯誤，D正確。故選ABD。8、AD【解析】

AB．繞地球表面運行的衛(wèi)星對應的速度是第一宇宙速度，此時重力提供向心力，設衛(wèi)星的質量為m，即得出故A正確，B錯誤；CD．衛(wèi)星在高空中旋轉時，萬有引力提供向心力，設地球的質量為M，此高度的速度大小為v1，則有其中GM=R2g解得該衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑故C錯誤，D正確。故選AD。9、AD【解析】

A．設桿的最大速度為，根據平衡條件可得解得所以桿的最大速度隨電阻箱的增大而均勻增大，故A正確；B．當一定時，桿下滑時根據右手定則可知通過的電流方向由到，則通過的電流方向由到，故B錯誤；C．當時，桿從釋放到獲得最大速度的過程中，桿所受安培力的功率等于桿的熱功率與電阻箱產生的熱功率之和，故C錯誤；D．由于，根據題意可知，當電阻箱時，桿的最大速度為2m/s，代入則有當電阻箱時，桿的最大速度為4m/s，代入則有聯立可得，故D正確；故選AD。10、ABE【解析】

Ａ．兩列波的頻率均為2Hz，可知周期為，選項A正確；B．質點2是谷谷疊加，則振動加強，則質點2的振幅為15cm，選項B正確；C．圖示時刻質點1在波峰位置，位移為正向15cm；質點2為波谷位置，位移為負向15cm，則此時質點1、2的豎直高度差為30cm，選項C錯誤；D．圖示時刻質點2在波谷，質點5在波峰位置，質點3正處于2和5的中間位置，由波的傳播方向與質點振動方向的關系可知，質點3處于平衡位置且向下運動，選項D錯誤；E．質點5的振動加強，振幅為A=15cm，則從圖示的時刻起經0.25s=0.5T，質點5通過的路程為2A=30cm，選項E正確；故選ABE.三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、F′ACAE沒有【解析】

（1）[1].F是通過作圖的方法得到合力的理論值，而F′是通過一個彈簧稱沿AO方向拉橡皮條，使橡皮條伸長到O點，使得一個彈簧稱的拉力與兩個彈簧稱的拉力效果相同，測量出的合力．故方向一定沿AO方向的是F′，由于誤差的存在F和F′方向并不在重合；（2）[2].該實驗用到的實驗器材除了方木板、白紙、橡皮條、細繩套(兩個)、圖釘(幾個)等，還需要的實驗器材有刻度尺和彈簧測力計，故選AC.（3）[3].A.同一實驗中的兩只彈簧測力計的選取方法是：將兩只彈簧測力計水平放置并調零，之后互鉤對拉，若兩只彈簧測力計讀數相同，則可選；若讀數不同，應調整或另換，直至相同為止．故A正確．B.在同一次實驗中，只用一個彈簧測力計通過繩套拉橡皮條，使橡皮條的結點與用兩個彈簧測力計拉時拉到同一位置O，故B錯誤．C.用兩只彈簧測力計鉤住繩套，互成角度地拉橡皮條時，夾角沒有嚴格要求，故C錯誤．D.若只增大某一只彈簧測力計的拉力大小而保持橡皮條結點位置不變，需調整另一只彈簧測力計拉力的大小和方向，故D錯誤．E.在用彈簧測力計拉橡皮條時，應使彈簧測力計的彈簧與木板平面平行，故E正確．（4）[4].由于用一個彈簧測力計和用兩個彈簧測力計拉橡皮條結點，只需要效果相同，所以將兩個細繩套換成兩根橡皮條，不會影響實驗結果．12、5.167ACE【解析】

(1)[1]螺旋測微器校零時的示數3.3×0.01mm=0.033mm螺旋測微器測量的管線外徑讀數為5.200mm，則所測金屬管線外徑D=5.200-0.033mm=5.167mm．(2)[2]兩節(jié)新的干電池電動勢為3V，因此電壓表選擇3V的量程，即為C；

[3]因為電量中最大電流大約為為了測量的精確，電流表應選擇A，[4]滑動變阻器采用限流式接法，因為待測電阻較小，所以滑動變阻器選擇E．

(3)[5]由于待測電阻的平方小于電壓表與電流表內阻的乘積，屬于小電阻，所以電流表采用外接法，連接滑動變阻器的滑片接頭錯誤，應該在接線柱；

(4)[6]該實驗需要測量空心金屬管的內徑，通過歐姆定律測出電阻的大小，結合電阻定律測出橫截面積，從而根據外徑求出內徑的大?。仕铚y量的物理量為金屬管的長度L、金屬管的外徑D、加在管兩端的電壓U、通過管的電流強度I．據歐姆定律得，，又，則，因為解得:四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。